JP2023009792A - Drive device for electric motor - Google Patents

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暁飛 岳
Xiaofei Yue
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Abstract

To provide a drive device for an electric motor capable of reducing electromagnetic wave noise caused by a filter circuit.SOLUTION: A drive device for an electric motor comprises a filter circuit including a first coil LA and a second coil LB which is disposed in parallel with the first coil LA. The first coil LA and the second coil LB generate magnetic fields in mutually inverse directions. Since the magnetic fluxes of the coils LA and LB are cancelled with each other, by disposing a rotation detection element for detecting a rotation position of the electric motor at an equal distance from the first coil LA and the second coil LB, electromagnetic wave noise that the rotation detection element receives can be reduced as further as possible.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電動モータの駆動装置に関する。 The present invention relates to an electric motor drive device.

特許文献1の電動パワーステアリング装置は、2組の独立した巻線を有する電動機を駆動する2組の制御ユニットを有し、単一の電源用コネクタにより電源を供給し、電源用コネクタのターミナルに接続された導電部材を電源用コネクタの近傍で少なくとも2つに分岐し、2組の電源リレー、フィルタ、インバータ回路を、電源用コネクタに対して対称的に配置してなる。 The electric power steering apparatus of Patent Document 1 has two sets of control units for driving electric motors having two sets of independent windings, and supplies power through a single power connector. The connected conductive member is branched into at least two near the power connector, and two sets of power relays, filters, and inverter circuits are arranged symmetrically with respect to the power connector.

国際公開第2018/070004号WO2018/070004

たとえば、第1巻線組及び第2巻線組を有する電動モータを駆動する駆動装置であって、前記第1巻線組への通電を制御する第1駆動系統と前記第2巻線組への通電を制御する第2駆動系統を有した駆動装置においては、冗長化に伴い素子数が増加するが、一方で駆動装置の小型化の要求がある。
このため、基板に対する素子の実装密度が高くなり、素子間の干渉による誤動作、制御精度の悪化が懸念されている。
特に、フィルタ回路を構成するコイルは、電磁波ノイズを生成し、周囲に配置されるモータ回転位置センサなどの素子に悪影響を与える場合があった。
For example, in a drive device for driving an electric motor having a first winding set and a second winding set, a first drive system for controlling energization of the first winding set and the second winding set In the drive device having the second drive system for controlling the energization of the drive device, the number of elements increases due to redundancy, but there is a demand for downsizing of the drive device.
As a result, the mounting density of the elements on the substrate increases, and there are concerns about malfunctions and deterioration of control accuracy due to interference between the elements.
In particular, the coils that make up the filter circuit generate electromagnetic noise, which may adversely affect elements such as a motor rotation position sensor that are arranged around.

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタ回路による電磁波ノイズを低減できる、電動モータの駆動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric motor driving device capable of reducing electromagnetic noise caused by a filter circuit.

本発明に係る電動モータの駆動装置は、その1つの態様において、第1コイルと、前記第1コイルに並んで配置される第2コイルとを備えたフィルタ回路を有し、前記第1コイルと前記第2コイルは、相互に逆向きの磁界を生成する。 In one aspect, an electric motor drive device according to the present invention has a filter circuit including a first coil and a second coil arranged in parallel with the first coil, The second coils generate magnetic fields in mutually opposite directions.

本発明によれば、フィルタ回路による電磁波ノイズを低減できる。 According to the present invention, electromagnetic noise due to the filter circuit can be reduced.

電動パワーステアリング装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an electric power steering device; FIG. 駆動装置のブロック図である。It is a block diagram of a drive. モータユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a motor unit. フィルタ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a filter circuit. フィルタ回路を構成するコイル、コンデンサの配置図である。2 is a layout diagram of coils and capacitors that constitute a filter circuit; FIG. コイルが生成する磁界を示す状態図である。FIG. 4 is a state diagram showing the magnetic field generated by the coil; フィルタ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a filter circuit. フィルタ回路を構成するコイル、コンデンサの配置図である。2 is a layout diagram of coils and capacitors that constitute a filter circuit; FIG.

以下、本発明に係る電動モータの駆動装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
以下では、本発明に係る電動モータの駆動装置を、車両用の電動パワーステアリング装置に適用した態様を説明するが、本発明に係る電動モータの駆動装置は、電動パワーステアリング装置以外にも適用できることは明らかである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an electric motor drive device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
An embodiment in which the electric motor driving device according to the present invention is applied to an electric power steering device for a vehicle will be described below, but the electric motor driving device according to the present invention can be applied to devices other than the electric power steering device. is clear.

図1は、電動パワーステアリング装置の一態様を示す構成図である。
電動パワーステアリング装置200は、車両100の転舵輪である前輪110,110を転舵させる転舵機構210と、転舵機構210に操舵力を付与するモータユニット220とを備える。
なお、電動パワーステアリング装置200は、モータユニット220による操舵力の付与を、運転者の操舵力を補助するため、或いは、自律的な操舵のために実施する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one aspect of an electric power steering device.
The electric power steering device 200 includes a steering mechanism 210 that steers the front wheels 110 , 110 that are steered wheels of the vehicle 100 , and a motor unit 220 that imparts a steering force to the steering mechanism 210 .
The electric power steering apparatus 200 applies the steering force by the motor unit 220 to assist the driver's steering force or for autonomous steering.

モータユニット220は、電動モータ230、及び、電動モータ230を駆動する駆動装置240を一体的に備える。
電動モータ230は、ブラシレスDCモータであって、U相コイル、V相コイル及びW相コイルからなる巻線組を、第1巻線組と第2巻線組の2組有する。
そして、駆動装置240は、電動モータ230の第1巻線組への通電を制御する第1駆動系統と、電動モータ230の第2巻線組への通電を制御する第2駆動系統とを備える。
The motor unit 220 integrally includes an electric motor 230 and a driving device 240 that drives the electric motor 230 .
The electric motor 230 is a brushless DC motor and has two sets of windings, ie, a first winding set and a second winding set, each composed of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil.
The drive device 240 includes a first drive system that controls energization of the first winding set of the electric motor 230 and a second drive system that controls energization of the second winding set of the electric motor 230. .

ここで、第1駆動系統と第2駆動系統は、それぞれ同一の構成部材によって構成され、第1駆動系統は、独立して第1巻線組に電力を供給することができ、第2駆動系統は、独立して第2巻線組に電力を供給することができる。
つまり、駆動装置240は、第1駆動系統と第2駆動系統を備え、冗長化されている。
Here, the first drive system and the second drive system are respectively configured by the same components, the first drive system can independently supply power to the first winding set, and the second drive system can independently power the second set of windings.
In other words, the drive device 240 has a redundant first drive system and a second drive system.

転舵機構210は、ステアリングホイール201、ステアリングシャフト202、ピニオン軸203、及び、ラック軸204を備える。
減速機構205は、電動モータ230が発生するトルクをラック軸204に伝達する。
車両100の運転者がステアリングホイール201を回転させると、転舵機構210は、ステアリングシャフト202を介してピニオン軸203に操舵トルクを伝達する。
そして、転舵機構210は、ピニオン軸203の回転運動をラック軸204の直線運動に変換し、ラック軸204の両端に連結した前輪110,110を転舵させる。
The steering mechanism 210 includes a steering wheel 201 , a steering shaft 202 , a pinion shaft 203 and a rack shaft 204 .
The reduction mechanism 205 transmits torque generated by the electric motor 230 to the rack shaft 204 .
When the driver of vehicle 100 rotates steering wheel 201 , steering mechanism 210 transmits steering torque to pinion shaft 203 via steering shaft 202 .
The steering mechanism 210 converts the rotational motion of the pinion shaft 203 into linear motion of the rack shaft 204 to steer the front wheels 110 , 110 connected to both ends of the rack shaft 204 .

操舵トルクセンサ206は、ステアリングホイール201の操舵トルクを検出する。
車速センサ207は、車両100の走行速度を検出する。
駆動装置240は、操舵補助を実施する場合、操舵トルクセンサ206から取得した操舵トルクの情報や車速センサ207から取得した車両100の走行速度に関する情報などに基づき、電動モータ230の制御目標値(たとえば、トルク指令値)を演算する。
そして、駆動装置240は、算出した制御目標値に基づいて電動モータ230の各巻線組への通電をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
A steering torque sensor 206 detects the steering torque of the steering wheel 201 .
Vehicle speed sensor 207 detects the running speed of vehicle 100 .
When performing steering assistance, drive device 240 sets a control target value (for example, , torque command value).
Then, the drive device 240 performs PWM (Pulse Width Modulation) control of energization to each winding set of the electric motor 230 based on the calculated control target value.

図2は、駆動装置240の構成を示すブロック図である。
駆動装置240は、電動モータ230の第1巻線組230Aへの通電を制御する第1駆動系統を構成する第1制御ユニット240Aと、電動モータ230の第2巻線組230Bへの通電を制御する第2駆動系統を構成する第2制御ユニット240Bとを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the driving device 240. As shown in FIG.
The driving device 240 controls the energization of the first winding set 230B of the electric motor 230 and the first control unit 240A that constitutes a first drive system that controls the energization of the first winding set 230A of the electric motor 230. and a second control unit 240B forming a second drive system.

第1制御ユニット240Aは、制御回路部241A、電源リレー242A、フィルタ回路243A(第1フィルタ回路)、インバータ回路244Aなどを備える。
そして、制御回路部241Aは、MPU(マイクロプロセッサユニット)241A1、入力回路241A2、駆動回路241A3などを備える。
The first control unit 240A includes a control circuit section 241A, a power relay 242A, a filter circuit 243A (first filter circuit), an inverter circuit 244A, and the like.
The control circuit section 241A includes an MPU (microprocessor unit) 241A1, an input circuit 241A2, a drive circuit 241A3, and the like.

第2制御ユニット240Bは、制御回路部241B、電源リレー242B、フィルタ回路243B(第2フィルタ回路)、インバータ回路244Bなどを備える。
そして、制御回路部241Bは、MPU241B1、入力回路241B2、駆動回路241B3などを搭載する。
なお、MPU241A1,241B1は、プロセッサ、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、或いは、マイクロコンピュータなどと言い換えることができる。
The second control unit 240B includes a control circuit section 241B, a power relay 242B, a filter circuit 243B (second filter circuit), an inverter circuit 244B, and the like.
The control circuit unit 241B includes an MPU 241B1, an input circuit 241B2, a drive circuit 241B3, and the like.
The MPUs 241A1 and 241B1 can also be called processors, CPUs (Central Processing Units), processors, arithmetic units, or microcomputers.

電源リレー242A,242Bは、制御回路部241A,241Aからの指令信号に応じて動作し、電動パワーステアリング装置200の電源であるバッテリ(図示省略)からのインバータ244A,244Bに電力供給する回路をオンオフする。
フィルタ回路243A,243Bは、電源リレー242A,242Bとインバータ244A,244Bとの間の電源ラインに設けられる。
The power relays 242A, 242B operate in accordance with command signals from the control circuit units 241A, 241A to turn on and off circuits that supply power from a battery (not shown), which is the power source of the electric power steering device 200, to the inverters 244A, 244B. do.
The filter circuits 243A, 243B are provided on power lines between the power relays 242A, 242B and the inverters 244A, 244B.

フィルタ回路243A,243Bは、信号源と直列にコイルL(インダクタ)を接続し、負荷と並列にコンデンサCを接続した、LCフィルタである。
つまり、フィルタ回路243Aは第1コイルを備え、フィルタ回路243Bは第2コイルを備える。
なお、後述するように、第1コイルと第2コイルは同一基板上に並んで配置される。
The filter circuits 243A and 243B are LC filters in which a coil L (inductor) is connected in series with the signal source and a capacitor C is connected in parallel with the load.
That is, the filter circuit 243A has a first coil and the filter circuit 243B has a second coil.
As will be described later, the first coil and the second coil are arranged side by side on the same substrate.

図3は、モータユニット220の分解斜視図である。
電動モータ230は、モータハウジング250内に収容され、電動モータ230の出力軸231は、モータハウジング250から突き出した状態に設けられる。
出力軸231の基端側に、モータハウジング250と一体に基板収容部260を設けてある。
3 is an exploded perspective view of the motor unit 220. FIG.
The electric motor 230 is housed in a motor housing 250 , and an output shaft 231 of the electric motor 230 protrudes from the motor housing 250 .
A substrate accommodating portion 260 is provided integrally with the motor housing 250 on the base end side of the output shaft 231 .

基板収容部260は、駆動装置240を構成する各種の電子部品やコネクタ245A,245Bなどの回路部品を実装した基板270を収容する。
なお、コネクタ245Aは、第1制御ユニット240Aに電源供給するためのコネクタであって、コネクタ245Bは、第2制御ユニット240Bに電源供給するためのコネクタである。
The board accommodating portion 260 accommodates a board 270 on which various electronic components constituting the driving device 240 and circuit components such as the connectors 245A and 245B are mounted.
The connector 245A is a connector for supplying power to the first control unit 240A, and the connector 245B is a connector for supplying power to the second control unit 240B.

基板収容部260は、モータハウジング250の端部に取り付けられる枠体251と、枠体251の開放端を覆うように枠体251に取り付けられるカバー252とで形成される。
つまり、モータハウジング250、枠体251、及びカバー252で囲まれる空間を基板収容部260とし、モータハウジング250、枠体251、及びカバー252は、基板270を収容するハウジングを形成する。
そして、基板270は、実装面が電動モータ230の出力軸231の軸線に直交するように基板収容部260内に収容され、枠体251にねじなどを用いて固定される。
換言すれば、基板270を収容するハウジングに電動モータ230が連結される。
The board accommodating portion 260 is formed of a frame 251 attached to the end of the motor housing 250 and a cover 252 attached to the frame 251 so as to cover the open end of the frame 251 .
In other words, the space surrounded by the motor housing 250 , the frame 251 and the cover 252 is used as the substrate accommodation portion 260 , and the motor housing 250 , the frame 251 and the cover 252 form a housing that accommodates the substrate 270 .
The board 270 is housed in the board housing portion 260 so that its mounting surface is perpendicular to the axis of the output shaft 231 of the electric motor 230, and is fixed to the frame 251 using screws or the like.
In other words, the electric motor 230 is coupled to the housing that accommodates the board 270 .

基板270には、駆動装置240を構成する回路部品とともに、電動モータ230の回転位置を検出するためのホール素子などの回転検出素子280が搭載される。
電動モータ230の出力軸231の基端部231aは、モータハウジング250から基板収容部260内に突き出るように設けられ、この基板収容部260内に突き出た基端部231aに、磁石281を取り付けてある。
A rotation detecting element 280 such as a Hall element for detecting the rotational position of the electric motor 230 is mounted on the substrate 270 together with the circuit components that constitute the driving device 240 .
A base end portion 231 a of an output shaft 231 of the electric motor 230 is provided so as to protrude from the motor housing 250 into the substrate housing portion 260 , and a magnet 281 is attached to the base end portion 231 a protruding into the substrate housing portion 260 . be.

そして、この磁石281と対向するように、基板270に回転検出素子280(磁気検出センサ)を搭載してある。
回転検出素子280は、磁石281の磁束を検出することで、電動モータ230の回転位置を検出する。
なお、回転検出素子280を、2つの回転検出素子を1つのパッケージにまとめたパッケージセンサとすることができる。
A rotation detection element 280 (magnetic detection sensor) is mounted on the substrate 270 so as to face the magnet 281 .
Rotation detection element 280 detects the rotational position of electric motor 230 by detecting the magnetic flux of magnet 281 .
Note that the rotation detection element 280 can be a package sensor in which two rotation detection elements are integrated into one package.

図4は、フィルタ回路243A,243Bを示す回路図である。
フィルタ回路243Aは、コイルLA(第1コイル)、及び、コンデンサCA1-CA4で構成される。
コイルLAは、バッテリ290のプラス端子と負荷(インバータ回路244A)との間に直列接続される。
コイルLAとバッテリ290のプラス端子との間の電源ラインは、コンデンサCA1を介して接地される。
さらに、コイルLAと負荷の間の電源ラインは、コンデンサCA2,CA3,CA4それぞれを介して接地される。
FIG. 4 is a circuit diagram showing filter circuits 243A and 243B.
The filter circuit 243A is composed of a coil LA (first coil) and capacitors CA1 to CA4.
Coil LA is connected in series between the positive terminal of battery 290 and the load (inverter circuit 244A).
A power line between coil LA and the positive terminal of battery 290 is grounded through capacitor CA1.
Further, the power line between the coil LA and the load is grounded via capacitors CA2, CA3 and CA4, respectively.

フィルタ回路243Bは、コイルLB(第2コイル)、及び、コンデンサCB1-CB4で構成される。
コイルLBは、バッテリ290のプラス端子と負荷(インバータ回路244B)との間に直列接続される。
コイルLBとバッテリ290のプラス端子との間の電源ラインは、コンデンサCB1を介して接地される。
さらに、コイルLBと負荷の間の電源ラインは、コンデンサCB2,CB3,CB4それぞれを介して接地される。
The filter circuit 243B is composed of a coil LB (second coil) and capacitors CB1-CB4.
Coil LB is connected in series between the positive terminal of battery 290 and the load (inverter circuit 244B).
A power line between the coil LB and the positive terminal of the battery 290 is grounded via a capacitor CB1.
Further, the power line between the coil LB and the load is grounded via capacitors CB2, CB3 and CB4, respectively.

図5は、基板270における、図4に示したフィルタ回路243A、243Bを構成するコイルLA,LB、コンデンサCA,CB、及び、回転検出素子280の配置の一態様を示す上面図である。
なお、回転検出素子280と、駆動装置240を構成する部品のうちの少なくともフィルタ回路243A、243Bとは、一枚の同じ基板上に配置される。
基板270を、段重ねされる複数枚の基板で構成することができる。
この場合、駆動装置240を構成する部品のうちのフィルタ回路243A、243B以外の部品を、フィルタ回路243A、243Bが搭載される基板とは別の基板に搭載することができる。
FIG. 5 is a top view showing one mode of arrangement of the coils LA and LB, the capacitors CA and CB, and the rotation detection element 280 that constitute the filter circuits 243A and 243B shown in FIG.
Note that the rotation detection element 280 and at least the filter circuits 243A and 243B of the components constituting the driving device 240 are arranged on the same substrate.
Substrate 270 can be composed of a plurality of substrates that are stacked on top of each other.
In this case, the parts other than the filter circuits 243A and 243B among the parts constituting the driving device 240 can be mounted on a board different from the board on which the filter circuits 243A and 243B are mounted.

フィルタ回路243Aを構成するコンデンサCA1、コイルLA、コンデンサCA2、コンデンサCA3、コンデンサCA4は、この順に直線的に(換言すれば、一列に)基板270上に配置される。
また、フィルタ回路243Bを構成するコンデンサCB1、コイルLB、コンデンサCB2、コンデンサCB3、コンデンサCB4も、この順に直線的に基板270上に配置される。
The capacitor CA1, the coil LA, the capacitor CA2, the capacitor CA3, and the capacitor CA4 that constitute the filter circuit 243A are arranged linearly (in other words, in a line) on the substrate 270 in this order.
Also, the capacitor CB1, the coil LB, the capacitor CB2, the capacitor CB3, and the capacitor CB4 that constitute the filter circuit 243B are also linearly arranged on the substrate 270 in this order.

ここで、フィルタ回路243Aを構成するコンデンサCA1-CA4、コイルLAの並び(換言すれば、コンデンサCA1-CA4、コイルLAの列)と、フィルタ回路243Bを構成するコンデンサCB1-CB4、コイルLBの並び(換言すれば、コンデンサCB1-CB4、コイルLBの列)とが平行になるように配置される。
さらに、コイルLAとコイルLBとが横並び(換言すれば、横一線)になり、コンデンサCA1-CA4とコンデンサCA1-CA4とがそれぞれ横並びになるように配置される。
換言すれば、フィルタ回路243Aを構成するコンデンサCA1-CA4及びコイルLAと、フィルタ回路243Bを構成するコンデンサCB1-CB4及びコイルLBとは、線対称に配置される。
Here, the arrangement of the capacitors CA1 to CA4 and the coil LA forming the filter circuit 243A (in other words, the arrangement of the capacitors CA1 to CA4 and the coil LA) and the arrangement of the capacitors CB1 to CB4 and the coil LB forming the filter circuit 243B. (in other words, the capacitors CB1 to CB4 and the row of coils LB) are arranged in parallel.
Furthermore, the coil LA and the coil LB are arranged horizontally (in other words, in a horizontal line), and the capacitors CA1-CA4 and the capacitors CA1-CA4 are arranged horizontally.
In other words, the capacitors CA1 to CA4 and the coil LA forming the filter circuit 243A and the capacitors CB1 to CB4 and the coil LB forming the filter circuit 243B are arranged line-symmetrically.

そして、コイルLAとコイルLBとで挟まれる領域の中央、換言すれば、コイルLA及びコイルLBそれぞれから等距離であってかつ最短距離となる基板270上の位置に、回転検出素子280を配置してある。
換言すれば、電動モータ230の出力軸231の位置に合わせて、基板270上に回転検出素子280を配置し、係る回転検出素子280をコイルLA及びコイルLBが挟むように、フィルタ回路243A及びフィルタ回路243Bの構成部品をそれぞれ直線的に並べてある。
つまり、フィルタ回路243Aを構成するコンデンサCA1-CA4及びコイルLAと、フィルタ回路243Bを構成するコンデンサCB1-CB4及びコイルLBとは、基板270の実装面に直交する方向からみたときに、回転検出素子280を通る直線に対して線対称に配置される。
Then, the rotation detection element 280 is arranged at the center of the area sandwiched between the coil LA and the coil LB, in other words, at the position on the substrate 270 which is equidistant from the coil LA and the coil LB and which is the shortest distance. There is.
In other words, the filter circuit 243A and the filter circuit 243A and the filter circuit 243A are arranged so that the rotation detection element 280 is arranged on the substrate 270 in accordance with the position of the output shaft 231 of the electric motor 230, and the rotation detection element 280 is sandwiched between the coil LA and the coil LB. The components of circuit 243B are linearly aligned.
That is, the capacitors CA1 to CA4 and the coil LA forming the filter circuit 243A and the capacitors CB1 to CB4 and the coil LB forming the filter circuit 243B are the rotation detection elements when viewed from the direction orthogonal to the mounting surface of the substrate 270. They are arranged symmetrically with respect to a straight line passing through 280 .

このように、回転検出素子280が、コイルLAとコイルLBとで挟まれる領域に配置される場合、回転検出素子280の出力がコイルLA及びコイルLBの電磁波ノイズに影響されて、電動モータ230の回転位置の検出精度が低下し、引いては、電動モータ230の制御精度が低下するおそれがある。
そこで、コイルLA及びコイルLBの電磁波ノイズが、回転検出素子280の出力に影響を与えることを抑止するために、コイルLAとコイルLBは、相互に逆向きの磁界を生成するよう構成してある。
In this way, when the rotation detection element 280 is arranged in the region sandwiched between the coil LA and the coil LB, the output of the rotation detection element 280 is affected by the electromagnetic wave noise of the coil LA and the coil LB. There is a possibility that the detection accuracy of the rotational position will be lowered, and that the control accuracy of the electric motor 230 will be lowered.
Therefore, in order to prevent the electromagnetic wave noise of the coils LA and LB from affecting the output of the rotation detecting element 280, the coils LA and LB are configured to generate magnetic fields in opposite directions. .

図6は、コイルLA及びコイルLBが相互に逆向きの磁界を生成する態様を説明するための図である。
コイルLA及びコイルLBは、コイル軸方向が基板270の実装面に直交する方向になるように配置される。
また、コイルLA及びコイルLBには、基板270の実装面から離れる方向に向けて電流が流れるように構成される。
さらに、コイルLAは、電流方向に対して右巻きにコイルが巻かれ、コイルLBは、電流方向に対して左巻きにコイルが巻かれている。
FIG. 6 is a diagram for explaining how the coil LA and the coil LB generate magnetic fields in opposite directions.
Coil LA and coil LB are arranged such that the coil axial direction is perpendicular to the mounting surface of substrate 270 .
Further, the coil LA and the coil LB are configured so that current flows in the direction away from the mounting surface of the substrate 270 .
Further, the coil LA is wound to the right with respect to the current direction, and the coil LB is wound to the left with respect to the current direction.

つまり、コイルLAのコイル軸方向とコイルLBのコイル軸方向とは相互に平行で、さらに、コイルLA及びコイルLBは、電流方向が同じで、かつ、巻き方向が相互に逆向きになっている。
これにより、コイルLAとコイルLBは、相互に逆向きの磁界を生成する。
That is, the coil axial direction of the coil LA and the coil axial direction of the coil LB are parallel to each other, and the current direction of the coil LA and the coil LB is the same, and the winding directions are opposite to each other. .
As a result, the coil LA and the coil LB generate magnetic fields in directions opposite to each other.

そして、コイルLA及びコイルLBが相互に逆向きの磁界を生成すれば、コイルLA及びコイルLBそれぞれから等距離に位置する回転検出素子280では、コイルLA及びコイルLBの磁束が打消し合うことで、回転検出素子280が受ける電磁干渉(電磁波ノイズ)を可及的に低減できる。
したがって、回転検出素子280による電動モータ230の回転位置の検出精度が、コイルLA及びコイルLBの電磁波ノイズによって低下することを抑止できる。
また、フィルタ回路243Aを構成するコンデンサCA2-CA4と、フィルタ回路243Bを構成するコンデンサCB2-CB4を、回転検出素子280に対して対称的に配置してあることによっても、回転検出素子280に影響するノイズを低減できる。
If the coil LA and the coil LB generate magnetic fields in opposite directions, the magnetic fluxes of the coil LA and the coil LB cancel each other out in the rotation detecting element 280 positioned at the same distance from the coil LA and the coil LB. , the electromagnetic interference (electromagnetic noise) received by the rotation detecting element 280 can be reduced as much as possible.
Therefore, it is possible to prevent deterioration in the detection accuracy of the rotational position of the electric motor 230 by the rotation detection element 280 due to the electromagnetic wave noise of the coils LA and LB.
In addition, since the capacitors CA2 to CA4 forming the filter circuit 243A and the capacitors CB2 to CB4 forming the filter circuit 243B are arranged symmetrically with respect to the rotation detecting element 280, the rotation detecting element 280 is also affected. noise can be reduced.

ところで、図2、図4-図6に示した実施形態では、逆向きの磁界を発生する2つのコイルを、冗長化された制御ユニット240A,240Bのフィルタ回路243A,243Bが備えるコイルLA,LBとするが、本願発明に係る電動モータの駆動装置は、冗長化された駆動系統を備えるものに限定されない。
たとえば、電動モータ230が巻線組を1組だけ備え、係る1組の巻線組への通電を制御する駆動系統が備える1つフィルタ回路が、並列接続された2つのコイルを有するときに、係る並列接続される2つのコイルが、相互に逆向きの磁界を発生するよう構成することができる。
By the way, in the embodiments shown in FIGS. 2 and 4 to 6, two coils that generate magnetic fields in opposite directions are provided in the redundant filter circuits 243A and 243B of the control units 240A and 240B. However, the electric motor drive device according to the present invention is not limited to one having a redundant drive system.
For example, when the electric motor 230 has only one set of windings, and one filter circuit provided in the drive system for controlling the energization of the one set of windings has two coils connected in parallel, Two such coils connected in parallel can be configured to generate magnetic fields in opposite directions.

図7は、並列接続される2つのコイルを備えるフィルタ回路243の一態様を示す回路図である。
フィルタ回路243においては、コイルL1(第1コイル)とコイルL2(第2コイル)とが並列接続され、このコイルL1,L2の並列接続回路が、バッテリ290のプラス端子と負荷(インバータ回路244)との間に直列接続される。
さらに、コイルL1,L2の並列接続回路とバッテリ290のプラス端子との間の電源ラインはコンデンサC1を介して接地され、また、コイルL1,L2の並列接続回路と負荷(インバータ回路244)の間の電源ラインは、コンデンサC2,C3,C4それぞれを介して接地される。
FIG. 7 is a circuit diagram showing one aspect of the filter circuit 243 including two coils connected in parallel.
In filter circuit 243, coil L1 (first coil) and coil L2 (second coil) are connected in parallel. is connected in series between
Furthermore, the power supply line between the parallel connection circuit of the coils L1 and L2 and the positive terminal of the battery 290 is grounded through the capacitor C1, and the parallel connection circuit of the coils L1 and L2 and the load (inverter circuit 244) are grounded. are grounded via capacitors C2, C3 and C4, respectively.

図8は、基板270における、図7に示したフィルタ回路243を構成するコイルL1,L2、コンデンサC、及び、回転検出素子280の配置の一態様を示す上面図である。
ここで、コイルL1,L2は、図6に示したように、相互に逆向きの磁界を発生するよう構成される。
また、コイルL1,L2は、回転検出素子280を通る直線に対して線対称に配置されるが、回転検出素子280は、コイルL1,L2で挟まれる位置よりもインバータ回路244寄りに配置される。
FIG. 8 is a top view showing one mode of arrangement of the coils L1 and L2, the capacitor C, and the rotation detection element 280 that constitute the filter circuit 243 shown in FIG.
Here, the coils L1 and L2 are configured to generate magnetic fields in directions opposite to each other, as shown in FIG.
Also, the coils L1 and L2 are arranged symmetrically with respect to a straight line passing through the rotation detecting element 280, but the rotation detecting element 280 is arranged closer to the inverter circuit 244 than the position sandwiched between the coils L1 and L2. .

換言すれば、コイルL1,L2の並列接続回路を避けて回転検出素子280を配置しつつ、コイルL1及びコイルL2を、回転検出素子280を通る直線に対して線対称に配置し、コイルL1及びコイルL2それぞれから等距離となる基板270上の位置に回転検出素子280を配置してある。
係る構成においても、コイルLA及びコイルLBそれぞれから等距離に位置する回転検出素子280では、コイルLA及びコイルLBの磁束が打消し合うので、コイルL1及びコイルL2による電磁波ノイズが回転検出素子280に作用して、電動モータ230の回転位置の検出精度を低下させることを抑止できる。
なお、図8に示したように、回転検出素子280の周囲で、コンデンサCが回転検出素子280を境に対称的に配置されるように、フィルタ回路243を構成するコンデンサC2-C4に加えて、他の回路を構成するコンデンサC5を並べることができる。
In other words, while arranging the rotation detection element 280 avoiding the parallel connection circuit of the coils L1 and L2, the coils L1 and L2 are arranged symmetrically with respect to a straight line passing through the rotation detection element 280, and the coils L1 and L2 are arranged. A rotation detection element 280 is arranged on the substrate 270 at an equal distance from each of the coils L2.
Even in such a configuration, since the magnetic fluxes of the coils LA and LB cancel each other out in the rotation detecting element 280 positioned equidistant from each of the coils LA and LB, electromagnetic noise from the coils L1 and L2 is transmitted to the rotation detecting element 280. As a result, it is possible to prevent the detection accuracy of the rotational position of the electric motor 230 from being lowered.
As shown in FIG. 8, in addition to the capacitors C2 to C4 constituting the filter circuit 243, the capacitors C are arranged symmetrically around the rotation detecting element 280 with the rotation detecting element 280 as a boundary. , a capacitor C5 constituting another circuit can be arranged.

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
Each of the technical ideas described in the above embodiments can be used in appropriate combination as long as there is no contradiction.
Although the content of the present invention has been specifically described with reference to preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention. is.

図4及び図7に示したフィルタ回路は、コイルLと4個のコンデンサCとを備えるが、フィルタ回路を構成するコンデンサCの数を限定するものではない。
また、フィルタ回路を、電源リレーとインバータ回路との間に接続されるフィルタ回路に限定するものではない。
また、図7に示した、並列接続した2つのコイルを備えたフィルタ回路を、第1駆動系統と第2駆動系統とがそれぞれに備えた駆動回路とすることができる。
Although the filter circuits shown in FIGS. 4 and 7 include a coil L and four capacitors C, the number of capacitors C constituting the filter circuit is not limited.
Moreover, the filter circuit is not limited to the filter circuit connected between the power relay and the inverter circuit.
Further, the filter circuit provided with the two coils connected in parallel, as shown in FIG. 7, can be used as drive circuits respectively provided in the first drive system and the second drive system.

また、図5に示した配置から、作用効果を維持できる範囲内で配置を適宜変更することが可能である。
たとえば、回転検出素子280の位置を固定として、フィルタ回路243Aを構成する全部品の位置を図5の位置よりも図5の上寄りに所定距離αだけずらし、また、フィルタ回路243Bを構成する全部品の位置を図5の位置よりも図5の下寄りに所定距離αだけずらすことができる。
Also, the arrangement shown in FIG. 5 can be changed as appropriate within a range in which the effects can be maintained.
For example, the position of the rotation detecting element 280 is fixed, the positions of all the parts constituting the filter circuit 243A are shifted upward in FIG. The position of the product can be shifted from the position shown in FIG. 5 toward the bottom in FIG. 5 by a predetermined distance α.

係る配置を採用した場合も、コイルLA及びコイルLBから等距離となる位置に、回転検出素子280を配置することができ、しかも、コイルLA及びコイルLBは、相互に逆向きの磁界を生成する。
したがって、コイルLA及びコイルLBの電磁波ノイズが回転検出素子280に作用して、電動モータ230の回転位置の検出精度を低下させることを抑止できる。
つまり、フィルタ回路243A及びフィルタ回路243Bを、回転検出素子280を通る直線に対して線対称に配置する構成に限定するものではなく、フィルタ回路243Aの部品例とフィルタ回路243Bの部品列とを、列方向に相互にずらすことができる。
Even when such an arrangement is adopted, the rotation detection element 280 can be arranged at a position equidistant from the coil LA and the coil LB, and the coil LA and the coil LB generate magnetic fields in opposite directions. .
Therefore, it is possible to prevent the electromagnetic wave noise of the coil LA and the coil LB from acting on the rotation detecting element 280 and lowering the detection accuracy of the rotational position of the electric motor 230 .
In other words, the filter circuit 243A and the filter circuit 243B are not limited to being arranged line-symmetrically with respect to a straight line passing through the rotation detection element 280, and the example parts of the filter circuit 243A and the part array of the filter circuit 243B are They can be offset relative to each other in the column direction.

また、図5においては、回転検出素子280をコイルLA及びコイルLBで挟まれる位置に配置するが、回転検出素子280を、コイルLA及びコイルLBで挟まれる位置よりも図5で上寄り若しくは下寄りのコイルLA及びコイルLBで挟まれる領域を避けた位置に配置することができる。
この場合も、コイルLA及びコイルLBを、回転検出素子280を通る直線に対して線対称に配置でき、かつ、コイルLA及びコイルLBから等距離となる位置に、回転検出素子280が配置されることになる。
したがって、コイルLA及びコイルLBの電磁波ノイズが回転検出素子280に作用して、電動モータ230の回転位置の検出精度を低下させることを抑止できる。
5, the rotation detecting element 280 is arranged at a position sandwiched between the coil LA and the coil LB. It can be arranged at a position avoiding the area sandwiched between the coil LA and the coil LB on the side.
Also in this case, the coil LA and the coil LB can be arranged symmetrically with respect to a straight line passing through the rotation detecting element 280, and the rotation detecting element 280 is arranged at a position equidistant from the coil LA and the coil LB. It will be.
Therefore, it is possible to prevent the electromagnetic wave noise of the coil LA and the coil LB from acting on the rotation detecting element 280 and lowering the detection accuracy of the rotational position of the electric motor 230 .

また、図6に示した本発明の一態様では、コイルLA(第1コイル)及びコイルLB(第2コイル)のコイル軸方向を基板270の実装面に直交する方向としたが、コイル軸方向を基板270の実装面と平行な方向とし、かつ、コイルLA(第1コイル)及びコイルLB(第2コイル)が、相互に逆向きの磁界を生成するよう構成することができる。
このようにコイル軸方向を設定した場合も、コイルLA及びコイルLBの磁束が相互に打消し合うようにすることができ、電磁波ノイズが回転検出素子280に作用して、電動モータ230の回転位置の検出精度を低下させることを抑止できる。
Further, in the aspect of the present invention shown in FIG. 6, the coil axial direction of the coil LA (first coil) and the coil LB (second coil) is the direction orthogonal to the mounting surface of the substrate 270, but the coil axial direction is parallel to the mounting surface of the substrate 270, and the coil LA (first coil) and the coil LB (second coil) generate magnetic fields in opposite directions.
Even when the coil axial direction is set in this way, the magnetic fluxes of the coil LA and the coil LB can be made to cancel each other, and the electromagnetic wave noise acts on the rotation detection element 280, causing the rotation position of the electric motor 230 to change. can be suppressed from lowering the detection accuracy of

100…車両、200…電動パワーステアリング装置、220…モータユニット、230…電動モータ、240…駆動装置、243A,243B…フィルタ回路、270…基板、LA…コイル(第1コイル)、LB…コイル(第2コイル)


DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Vehicle, 200... Electric power steering apparatus, 220... Motor unit, 230... Electric motor, 240... Drive device, 243A, 243B... Filter circuit, 270... Substrate, LA... Coil (first coil), LB... Coil ( second coil)


Claims (8)

電動モータを駆動する電動モータの駆動装置であって、
第1コイルと、前記第1コイルに並んで配置される第2コイルとを備えたフィルタ回路を有し、
前記第1コイルと前記第2コイルは、相互に逆向きの磁界を生成する、
電動モータの駆動装置。
An electric motor driving device for driving an electric motor,
A filter circuit comprising a first coil and a second coil arranged in parallel with the first coil,
the first coil and the second coil generate magnetic fields in opposite directions;
Electric motor drive.
請求項1記載の電動モータの駆動装置であって、
前記第1コイルと前記第2コイルは、コイル軸方向が相互に平行になるように配置される、
電動モータの駆動装置。
An electric motor driving device according to claim 1,
The first coil and the second coil are arranged such that the coil axial directions are parallel to each other,
Electric motor drive.
請求項2記載の電動モータの駆動装置であって、
前記電動モータの回転位置を検出するための回転検出素子を、前記第1コイルと前記第2コイルから等距離に配置した、
電動モータの駆動装置。
The electric motor drive device according to claim 2,
A rotation detection element for detecting the rotational position of the electric motor is arranged equidistant from the first coil and the second coil,
Electric motor drive.
請求項3記載の電動モータの駆動装置であって、
前記第1コイルと前記第2コイルは、前記回転検出素子を通る直線に対して線対称に配置される、
電動モータの駆動装置。
An electric motor driving device according to claim 3,
The first coil and the second coil are arranged symmetrically with respect to a straight line passing through the rotation detecting element.
Electric motor drive.
請求項4記載の電動モータの駆動装置であって、
前記回転検出素子を、前記第1コイルと前記第2コイルで挟まれる位置に配置した、
電動モータの駆動装置。
An electric motor drive device according to claim 4,
The rotation detection element is arranged at a position sandwiched between the first coil and the second coil,
Electric motor drive.
請求項4記載の電動モータの駆動装置であって、
前記第1コイルと前記第2コイルは、電流方向が同じで、かつ、巻き方向が相互に逆向きである、
電動モータの駆動装置。
An electric motor drive device according to claim 4,
The first coil and the second coil have the same current direction and opposite winding directions,
Electric motor drive.
請求項1記載の電動モータの駆動装置であって、
前記電動モータは、第1巻線組と第2巻線組とを有し、
前記第1コイルは、前記第1巻線組への通電を制御する第1駆動系統を構成する第1フィルタ回路に備えられ、
前記第2コイルは、前記第2巻線組への通電を制御する第2駆動系統を構成する第2フィルタ回路に備えられる、
電動モータの駆動装置。
An electric motor driving device according to claim 1,
The electric motor has a first winding set and a second winding set,
The first coil is provided in a first filter circuit that constitutes a first drive system that controls energization of the first winding set,
The second coil is provided in a second filter circuit that constitutes a second drive system that controls energization of the second winding set,
Electric motor drive.
請求項1記載の電動モータの駆動装置であって、
前記第1コイルと前記第2コイルは並列接続される、
電動モータの駆動装置。
An electric motor driving device according to claim 1,
The first coil and the second coil are connected in parallel,
Electric motor drive.
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